Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện

Sự cần thiết và tầm quang trọng phải xử lý triệt để nước thải bệnh viện:

Nước thải bệnh viện là một trong những mối quan tâm, lo ngại sâu sắc đối với các nhà quản lý môi trường và xã hội vì chúng có thể gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và nguy hiểm đến đời sống con người. Vì vậy việc nghiên cứu, tìm ra giải pháp công nghệ thích hợp để xử lý hiệu quả nước thải bệnh viện đảm bảo các tiêu chuẩn cho phép khi thải ra môi trường đã được các nhà làm môi trường trong và ngoài nước quan tâm.Do  đó việc xử lý nước thải bệnh viện trước khi thải vào nguồn tiếp nhận là một yêu cầu thiết yếu.

Hiện nay, các nước trên thế giới và nước ta đã ứng dụng nhiều giải pháp công nghệ khác nhau để xử lý hiệu quả và an toàn nước thải bệnh viện, trong đó thường sử dụng phổ biến là công nghệ sinh học.

Thành phần và tính chất nước thải bệnh viện:

Theo kết quả phân tích của các cơ quan chức năng, 80% nước thải từ bệnh viện là nước thải bình thường (tương tự nước thải sinh hoạt) chỉ có 20% là những chất thải nguy hại bao gồm chất thải nhiễm khuẩn từ các bệnh nhân, các sản phẩm của máu, các mẫu chẩn đoán bị hủy, hóa chất phát sinh từ trong quá trình giải phẫu, lọc máu, hút máu, bảo quản các mẫu xét nghiệm, khử khuẩn. Với 20% chất thải nguy hại này cũng đủ để các vi trùng gây bệnh lây lan ra môi trường xung quanh. Đặc biệt, nếu các loại thuốc điều trị bệnh ung thư hoặc các sản phẩm chuyển hóa của chúng… không được xử lý‎ đúng mà đã xả thải ra bên ngoài sẽ có khả năng gây quái thai, ung thư cho những người tiếp xúc với chúng.

Bảng tính chất nước thải bệnh viện

STT	CHỈ TIÊU	ĐƠN VỊ	THÔNG SỐ	QCVN 28:2010 cột A
1	pH	-	4 – 10	6,5 – 8,5
2	COD	Mg/l	512	50
3	BOD5	Mg/l	362	30
4	SS	Mg/l	150	50
5	NO3­-	Mg/l	51	30
6	Phosphate	Mg/l	14	6
7	Clo dư	Mg/l	2	-
8	Coliform	MPN/100ml	106	3.000

Một số công nghệ được áp dụng hiện nay và đạt hiệu quả cao:

1/ Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện theo nguyên lý hợp khối

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hợp khối cho phép thực hiện kết hợp nhiều quá trình cơ bản xử lý nước thải đã biết trong không gian thiết bị của mỗi mô-đun để tăng hiệu quả và giảm chi phí vận hành xử lý nước thải. Thiết bị xử lý hợp khối cùng một lúc thực hiện đồng thời quá trình xử lý sinh học thiếu khí và hiếu khí. Việc kết hợp đa dạng này sẽ tạo mật độ màng vi sinh tối đa mà không gây tắc các lớp đệm, đồng thời thực hiện oxy hóa mạnh và triệt để các chất hữu cơ trong nước thải. Thiết bị hợp khối còn áp dụng phương pháp lắng có lớp bản mỏng (lamen) cho phép tăng bề mặt lắng và rút ngắn thời gian lưu.

Đi kèm với giải pháp công nghệ hợp khối này có các hóa chất phụ trợ gồm: chất keo tụ PACN-95 và chế phẩm vi sinh DW-97-H giúp nâng cao hiệu suất xử lý, tăng công suất thiết bị. Chế phẩm DW-97-H là tổ hợp của các vi sinh vật hữu hiệu (nấm sợi, nấm men, xạ khuẩn và vi khuẩn), các enzym thủy phân ngoại bào (amilaz, cellulaz, proteaz) các thành phần dinh dưỡng và một số hoạt chất sinh học; sẽ làm phân giải (thủy phân) các chất hữu cơ từ trong bể phốt của bệnh viện nhanh hơn ( tốc độ phân hủy tăng 7 – 9 lần và thủy phân nhanh các cao phân tử khó tan, khó tiêu thành các phân tử dễ tan, dễ tiêu), giảm được sự quá tải của bể phốt, giảm kích thước thiết bị, tiết kiệm chi phí chế tạo và chi phí vận hành, cũng như diện tích mặt bằng cho hệ thống xử lý. Chất keo tụ PACN-95 khi hòa tan vào trong nước sẽ tạo màng hạt keo, liên kết với cặn bẩn (bùn vô cơ hoặc bùn hoạt tính tại bể lắng) thành các bông cặn lớn và tự lắng với tốc độ lắng cặn nhanh; nhờ đó, giảm được kích thước thiết bị lắng (bể lắng) đáng kể mà vẫn đảm bảo tiêu chuẩn đầu ra của nước thải.

Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện V-69

Công nghệ này được Trung tâm CTC thiết kế xây dựng từ năm 1997 tại Bệnh viện V-69 thuộc Bộ tư lệnh lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh (Viện nghiên cứu và bảo quản thi thể Bác Hồ). Từ đó đến nay V-69 được phát triển và hoàn thiện nhiều lần. Chức năng của các thiết bị xử lý khối kiểu V-69 là xử lý sinh học hiếu khí, lắng bậc 2 kiểu lamen và khử trùng nước thải. Ưu điểm của thiết bị là tăng khả năng tiếp xúc của nước thải với vi sinh vật và oxy có trong nước nhờ lớp đệm vi sinh có độ rỗng cao, bề mặt riêng lớn; quá trình trao đổi chất và oxy hóa đạt hiệu quả rất cao.

Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện CN-2000

Trên nguyên lý của thiết bị xử lý nước thải V-69, thiết bị xử lý nước thải CN-2000 được thiết kế chế tạo theo dạng tháp sinh học với quá trình cấp khí và không cấp khí đan xen nhau để tăng khả năng khử nitơ. Thiết bị CN-2000 có công suất 120 – 150 m3/ngày đêm (trung bình 20 giờ), được ứng dụng để xử lý các nguồn nước thải có ô nhiễm hữu cơ và nitơ. Các thông số nước thải đầu vào: BOD5/COD ³ 0,5, BOD £ 350 mg/l, nồng độ các độc tố có hại cho các quá trình xử lý bằng vi sinh đạt mức cho phép.

2/ Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện theo mô hình DEWATS

Nguyên lý hoạt động

DEWATS- hệ thống xử lý nước thải phân tán, là một giải pháp mới cho xử lý nước thải hữu cơ với qui mô dưới 1000m3/ngày đêm.Hệ thống DEWATS gồm có bốn bước xử lý cơ bản với các công trình đặc trưng:

- Xử lý sơ bộ bậc một: Quá trình lắng loại bỏ các cặn lơ lửng có khả năng lắng được, giảm tải cho các công trình xử lý phía sau.

- Xử lý bậc hai: Quá trình xử lý nhờ các vi sinh vật kị khí để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và hòa tan trong nước thải. Giai đoạn này có hai công nghệ được áp dụng là bể phản ứng kị khí (BR) có các vách ngăn và bể lắng kị khí (AF). Bể phản ứng kị khí với các vách ngăn giúp cho nước thải chuyển động lên xuống. Dưới đáy mỗi ngăn, bùn hoạt tính được giữ lại và duy trì, dòng nước thải vào liên tục được tiếp xúc và đảo lộn với lớp bùn hoạt tính có mật độ vi sinh vật kị khí cao, nhờ đó mà quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải được diễn ra mạnh mẽ giúp làm sạch nước thải hiệu quả hơn các bể tự hoại thông thường.

Bể lọc kị khí với vật liệu lọc có vai trò là giá đỡ cho các vi sinh vật phát triển, tạo thành các màng vi sinh vật. Các chất ô nhiễm hòa tan trong nước thải được xử lý hiệu quả hơn khi đi qua các lỗ rỗng của vật liệu lọc và tiếp xúc với các màng vi sinh vật.

Toàn bộ phần kị khí nằm dưới đất, không gian phía trên có thể sử dụng làm sân chơi, bãi để xe,… Điều này rất thích hợp với các khu vực thiếu diện tích xây dựng.

- Xử lý bậc ba: Quá trình xử lý hiếu khí. Công nghệ áp dụng chủ yếu của bước này là bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy ngang.

- Khử trùng: Hồ chỉ thị với chiều sâu lớp nước nông được thiết kế để loại bỏ các vi khuẩn gây bệnh nhờ bức xạ mặt trời xuyên qua lớp nước trong hồ. Giảm được lượng hóa chất khử trùng.

HIỆU QUẢ XỬ LÝ:
DEWATS được thiết kế theo yêu cầu của khách hàng, dực trên nồng độ chất ô nhiễm vào và yêu cầu chất lượng dòng ra sau xử lý. Hiệu quả xử lý của DEWATS có thể đạt được tiêu chuẩn cho phép loại A đối với nước thải công nghiệp – QCVN 28:2010/BTNMT

3/ Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện BIOFASTTM Serie ATC

BIOFASTTM là hệ thống xử lý nước thải theo module (modulair packed wastewater treatment system). ATC C/Z là 2 loại chuyên dụng cho các bệnh viện đa khoa từ 30 đến 1000 giường. Đây là hệ thống đáng tin cậy nhất, với chế độ bảo hành miễn phí 3 năm.

 Hệ thống có các chức năng được mở rộng như xử lý nước cực kỳ nhanh và phân hủy các tạp chất rất hiệu quả. Hệ thống này hoàn toàn tự động, tăng công suất hoặc giảm công suất, để tiết kiệm năng lượng điện và hóa chất (Serie C). Các công đoạn xử lý bao gồm: Lọc sơ, phản ứng vi sinh (bio-reaction), sục khí O2, thu gom và khử mùi hôi khí thải, khử trùng bằng khuếch tán ozone công suất cao, (Riêng ở serie C, hệ thống khử trùng bằng chlorine tự động).

Một hệ thống Biofast™ATC gồm có 3 container. Tùy theo dung tích nước thải cần xử lý mà các container sẽ có kích cỡ khác nhau . Loại lớn nhất là cùng kích thước với container 40 feet (2,4m x 2,4m x 12m), năng lực xử lý 80 m3/ngày, tương đương bệnh viện 400 giường. Khi cần  dung tích xử lý lớn hơn 100 m3/ ngày đêm, ta lắp thêm các container, hoạt động song song.

Hệ thống Biofast™ATC 34C/Z được sản xuất chuyên dụng cho xử lý nước thải Bệnh viện, được trang bị các thiết bị công nghệ hiện đại nhất. Các công nghệ này đã được ứng dụng thành công tại các nước công nghiệp tiên tiến.
  BIOFASTTMATC có 4 giải pháp nổi bật là :

a. Cơ cấu xử lý vi sinh hoàn hảo và tự động ( EMPerfectTM) :
  Tại Container 1 và 2 có từ 4 đến 8 bể chứa 3 tầng. Hệ thống bể với các vách ngăn theo “know-how” mới, dòng nước thải sẽ có điều kiện tiếp xúc tối ưu với vi sinh vật tại các tấm giá thể vi sinh .
 Cũng do cấu trúc đặc biệt giữa các vách ngăn, dòng nước thải sẽ di chuyển từ dưới lên trên, rồi từ trên xuống dưới, liên tục qua từng ngăn. Do đó, phản ứng vi sinh được xảy ra trong điều kiện động, đạt hiệu quả xử lý cao hơn gấp 6 lần, so với điều kiện tĩnh. Yếu tố quan trọng nữa là kết cấu đặc biệt của các vách ngăn này tạo ra được sự lên men Axit và lên men Kiềm, ở từng ngăn khác nhau của bể. Các dòng vi khuẩn khác nhau được ưu tiên phát triển mạnh ở các ngăn khác nhau và nhanh chóng “ăn hết” các chất bẩn trong dòng nước thải. Trong quá trình hoạt động vi sinh, một lượng đáng kể khí metan (CH4), khí H2S và các hơi acid hữu cơ khác sẽ phát sinh. Đây chính là “thủ phạm” gây ra mùi hôi thối, bốc lên làm ô nhiễm không khí trong toàn bệnh viện và khu dân cư lân cận. BIOFASTTM ATC là một hệ xử lý khép kín và có bộ phận thu gom triệt để khí thải rồi khử sạch bằng Ozone.
  EMPerfectTM là một sáng chế có tác dụng tăng dung lượng xử lý nước thải, giảm lượng bùn tích tụ, giảm thể tích bể và giảm diện tích chiếm dụng mặt bằng của Bệnh viện. Hệ thống BiofastTM chỉ sử dụng 25% diện tích mặt bằng, so với các hệ thống khác. Do vậy sẽ tiết kiệm nhiều tỷ đồng cho chi phí mặt bằng đô thị.

b. Bể SupAeroTM, tại  container số 2:
        SupAero™ là kỹ thuật “Siêu Sục khí”, do Petech phát triển, trên cơ sở đưa thiết bị đánh bọt siêu tốc (quay 2000 vòng/phút) vào bể “aeroten” truyền thống, qua đó tạo hiệu ứng Sinh học-Động lực (Bio-Kinetic effect). Nhờ “hiệu ứng Bi-Ki”, hiệu quả Oxid hóa sẽ tăng lên từ 5 đến 10 lần, so với bể “aeroten” có cùng thể tích. Do vậy, bể SupAero™ có thể tích gọn nhẹ, chỉ bằng 20% so với bể “Aeroten” thông thường và chi phí điện (sục khí) cũng giảm được 20%.
  c. Hệ thống SmartO3 TM Serie Z:

Là hệ thống Khử trùng “Ozone thông minh”, các sensor và card vi xử lý sẽ điều tiết hoạt động từng module Ozone. Công suất hoạt động sẽ tăng lên khi mật độ tạp chất trong nước thải tăng hoặc lưu lượng dòng thải tăng. Ngược lại, khi tạp chất giảm và lưu lượng dòng nước thải giảm, thì SmartO3 sẽ tự động giảm lượng khí Ozone tương ứng. Nhờ vậy, năng lượng điện rất tiết kiệm (đến 30% , so với hệ thống Ozone thường) và tuổi thọ thiết bị tăng lên, do hạn chế được lượng O3 dư thừa gây lão hóa hoặc phá hỏng thiết bị điện. (Serie C sử dụng SmartChlorine Component để khử trùng, có giá thành hạ)

d. Hệ thống RmS™ :
            RmS™ là hệ thống giám sát  Quản lý – Vận hành từ xa, (Remote mini SCADA).